Определение экономической эффективности участка на переменном и постоянном токе

МПС РФ

РГУПС

Кафедра экономики транспорта

КУРСОВАЯ РАБОТА

На тему: ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРАВНИТЕЛЬНОЙ

ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО УЧАСТКА НА

ПЕРЕМЕННОМ ОДНОФАЗНОМ ТОКЕ

ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ И

ПОСТОЯННОМ ТОКЕ

Выполнил студент группы 97-ЭМ-7110
Чунчуков В.Н.

Проверил руководитель доцент к.т.н.

Санникова Л.В.

Ростов-на-Дону

2001 – 2002 гг.

Содержание

Введение ……………………………………………………. 2

Задание ……………………………………………………. 3

Расчётная часть …………………………………………….. 5

Расчёт технико-эксплутационных показателей по вариантам

электрической тяги на переменном и постоянном токе …….……… 5

Расчёт стоимостных показателей по вариантам электрификации

на переменном и постоянном токе ………………………………….. 12

Расчёт приведённых строительно-эксплуатационных затрат и

годового сравнительного экономического эффекта ………………… 17

Заключение …………………………………………………… 19

Список литературы …………………………………………… 20

ВВЕДЕНИЕ

Железная дорога является основным хозяйственным звеном в отраслевой
структуре железнодорожного транспорта. В ее функции входит разработка
плановых заданий по перевозочной деятельности, а также
финансирование и развитие материально-технической базы отраслевых
производственных объединений с целью качественного удовлетворения
потребностей в перевозках грузов и пассажиров, повышения эффективности
перевозочной работы на основе обновления техники и сокращения
материальных, трудовых и финансовых ресурсов.

Железные дороги и некоторые другие виды транспорта являются федеральной,
государственной собственностью с регулируемыми тарифами на перевозки по
основной деятельности. От слаженной работы транспорта зависит
экономическая и технологическая эффективность и функционирование
отраслей промышленности, сельского хозяйства, деятельности всех структур
с различной формой собственности. В конечном счёте транспорт
обеспечивает жизнеспособность и жизнедеятельность общества, государства
и его экономические отношения и взаимодействия с транспортом и народным
хозяйством стран ближнего и дальнего зарубежья.

Выбор эффективного вида транспорта в условиях конкуренции производится
на основе технико-экономических расчётов с учётом конкретных требований
рынка на перевозки. При использовании железнодорожного транспорта
необходимо учитывать следующие особенности и преимущества
технико-экономических характеристик:

регулярность грузовых и пассажирских перевозок независимо от
климатических условий, времени года и суток;

высокая пропускная и провозная способность, исчисляемая десятками
миллионов тонн грузов и миллионами пассажиров в год в каждом
направлении;

как правило, более короткий путь движения грузов по сравнению с речным,
морским транспортом, сравнительно невысокая себестоимость перевозок груз
и пассажиров;

более высокая скорость доставки грузов по сравнению с речным
транспортом и высокая манёвренность в использовании подвижного состава
(возможность регулировки вагонного парка, изменения направления
грузопотоков и т. п.);

высокая эффективность при перевозках массовых грузов на большие и
средние расстояния, особенно маршрутами.

Однако, учитывая большие капитальные вложения при строительстве
железных дорог, наиболее эффективно их использовать при значительной
концентрации грузовых и пассажирских потоков.

ЗАДАНИЕ

Исходные данные для расчёта технико-экономических показателей

Эксплуатационная длина линии, L – 450 км;

Грузонапряжённость в грузовом направлении Ггр – 36 млн.ткм на 1 км
линии;

Грузонапряжённость в порожнем направлении Гпор – 24 млн.ткм на 1 км
линии;

Коэффициент неравномерности движения поездов во времени k – 1,2;

Коэффициент, учитывающий вспомогательный пробег электровоза к поездному
k в об – 1,18;

Коэффициент, учитывающий вспомогательный линейный пробег электровоза к
поездному k в лин – 1,14;

Средняя нагрузка четырехосного вагона в гружёном состоянии m в – 42,8
т/вагон;

Количество остановок по смене локомотивных бригад на участке обращения
локомотивов n – 3.

Исходные данные по вариантам электрификации для расчёта
технико-эксплуатационных показателей и расходов на электроэнергию

Участковая скорость:

Переменный ток V уч – 49 км/ч;

Постоянный ток V уч – 46 км/ч.

Вес поезда брутто:

Переменный ток Q бр – 4690 т;

Постоянный ток Q бр – 4200 т.

Вес поезда нетто:

Переменный ток Q н – 3600 т;

Постоянный ток Q н – 3230.

Норма расхода электроэнергии на 10000 ткм брутто:

Переменный ток d – 132 кВтхч;

Постоянный ток d – 134 кВтхч.

Стоимость 1 кВтхч электроэнергии для тяги поездов – 30 коп.

Исходные данные для расчёта капитальных вложений

Стоимость четырёхосного вагона:

Переменный ток – 140 тыс.руб;

Постоянный ток – 140 тыс.руб.

Стоимость электровоза:

Переменный ток – 3300 тыс.руб;

Постоянный ток – 2890 тыс.руб.

Стоимость электрификации двухпутной линии, тыс.руб. на 1 км
эксплуатационной длины:

сооружение контактной сети

Переменный ток – 300;

Постоянный ток – 360;

реконструкция линий связи

Переменный ток – 160;

Постоянный ток – 70;

реконструкция устройств СЦБ

Переменный ток – 60;

Постоянный ток – 36;

энергоучастки и прочие устройства

Переменный ток – 62;

Постоянный ток – 62;

жилищное строительство

Переменный ток – 90;

Постоянный ток – 90;

сооружение тяговых подстанций

Переменный ток – 160;

Постоянный ток – 240.

Исходные данные для расчёта эксплутационных расходов

Расходы на содержание, ремонт и амортизацию устройств электроснабжения:

Переменный ток – 33 тыс.руб. на 1 км развёрнутой линии;

Постоянный ток – 44 тыс.руб. на 1 км развёрнутой линии.

Стоимость всех видов ремонта электровоза, отнесённая на 1 км пробега:

Переменный ток – 110 коп.;

Постоянный ток – 100 коп.

Стоимость экипировки электровоза с учётом затрат на материалы, смазку, а
также содержание и ремонт экипировочных устройств:

Переменный ток – 240 руб. на 1000 локомотиво-ч;

Постоянный ток – 240 руб. на 1000 локомотиво-ч.

РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

I. Расчёт технико-эксплутационных показателей по вариантам электрической
тяги на переменном и постоянном токе.

1. Размеры движения N, пар поездов в сутки, рассчитываются по формуле:

Ггр

Qн · 365

где Ггр – грузонапряжённость железнодорожной линии в грузовом

направлении, млн.ткм нетто на 1 км линии в год;

Qн – вес поезда нетто, т;

365 – количество дней в году.

Подставляем данные.

Для переменного тока:

36000000

3600 · 365

1.2. Для постоянного тока:

36000000

3230 · 365

В результате расчёта получилось количество грузовых поездов в сутки в
грузовом направлении, что в данном случае соответствует количеству пар
поездов в сутки, поскольку локомотивы, отправленные в грузовом
направлении, вернутся в таком же количестве обратно в порожнем
направлении.

2. Оборот локомотива Ол, ч, определяется по формуле:

Vуч

где L – длина участка обращения локомотивов, км;

tосн – простой локомотива в пункте приписки, ч ,

принимаемый равным 2,5 ч;

tоб – простой локомотива в пункте оборота, ч ,

принимаемый равным 1 ч;

tсм – простой локомотива при смене бригад, ч ,

принимаемый равным 0,33 ч;

n – количество остановок по смене локомотивных бригад в пути

следования по участку обращения за полный оборот.

Для переменного тока:

2 · 450

Для постоянного тока:

2 · 450

3. Среднесуточный пробег электровозов Sл, км/сут. Рассчитывается по
формуле:

Qл

где 24 – количество часов в сутках.

3.1 Для переменного тока:

22,857

3.2 Для постоянного тока:

24,055

4. Эксплуатируемый парк локомотивов Мэ с учётом неравномерности
движения поездов определяется по формуле:

N k kв лин Ол

где N – количество пар поездов, обращающихся в сутки;

k – коэффициент неравномерности движения поездов;

kв лин – коэффициент вспомогательного пробега.

4.1 Для переменного тока:

27,39 · 1,2 · 1,14 · 22,86

4.2 Для постоянного тока:

30,54 · 1,2 · 1,14 · 24,06

5. Объём работы ? Plбр , ткм брутто, включает тонно-километры нетто и
тонно-километры тары и определяется в данном случае следующим образом.

Рассчитывается отношение веса поезда брутто к весу поезда нетто.
Грузонапряжённость брутто в гружёном направлении – это величина, равная
произведению данного расчётного коэффициента на грузонапряжённость
нетто. Разность грузонапряжённости брутто и нетто даёт тонно-километры
тары, приходящиеся на 1 км линии. Эта величина при равенстве
вагонопотоков в грузовом в грузовом и порожнем направлении будет
одинакова для каждого направления. Поэтому грузонапряжённость брутто на
1 км линии в порожнем направлении составит сумму заданной
грузонапряжённости нетто в этом направлении и тонно-километров тары на 1
км линии. Суммарная грузонапряжённость брутто в т/км в год в грузовом и
порожнем направлении, умноженная на всю эксплуатационную длину линии,
даст объём работы ? Plбр, млн. ткм брутто.

В общем виде расчётная формула следующая:

Qбр

Qл
Qн

Данная формула легко преобразуется к виду, удобному для выполнения
расчётов:

Qбр

Qн

где Гпор – грузонапряжённость в порожнем направлении,
млн.ткм/км;

Qбр – вес поезда брутто, т.

Подставляем данные и производим расчёт.

Для переменного тока:

4690

3600

Для постоянного тока:

4200

3230

6. Производительность локомотивов Плок , ткм брутто в сутки на один
локомотив эксплуатируемого парка, рассчитывается по формуле:

?Plбр

Мэ · 365

где Мэ – эксплуатируемый парк локомотивов.

Для переменного тока:

36810000000

36 · 365

Для постоянного тока:

36730030960

42 · 365

7. Общий пробег локомотивов MS , тыс. локомотиво-км в год можно считать
по формуле:

2L Гр kв об

Qн

где kв об – коэффициент вспомогательного пробега.

Для переменного тока:

2 ? 450 ? 36000000 · 1,8

3600

Для постоянного тока:

2 ? 450 ? 24000000 · 1,8

3230

8. Суточная потребность в четырёхосных вагонах, находящихся в пути с
участковой скоростью, с учётом неравномерности движения поездов
определяется по формуле:

Гр 2L k

mв Vуч ? 24 ? 365

где Vуч – участковая скорость, км/ч;

mв – средняя нагрузка на один четырёхосный вагон, т.

Для переменного тока:

36000000 ? 450 ? 2 ? 1,2

42,8 ? 49 ? 24 ? 365

Для постоянного тока:

36000000 ? 450 ? 2 ? 1,2

42,8 ? 46 ? 24 ? 365

9. Количество локомотивных бригад Ч с учётом явочного контингента
при сменном обслуживании локомотивов определяется по формуле:

?М Sлин

12 Lбр

где ?М Sлин – линейный пробег электровозов за год на полном

участке обращения, локомотиво-км;

Lбр – месячная норма работы бригады, км.

Линейный пробег локомотивов в границах работы бригад складывается из
пробега локомотивов во главе поездов и линейного вспомогательного
пробегаю Пробег локомотивов во главе поездов ?NL во гл п соответствует
поездо-километрам и рассчитывается по формуле:

?Plбр

Qбр

Переменный ток:

36810000000

4690

Постоянный ток:

36730030960

4200

Линейный пробег локомотивов с учётом линейного вспомогательного пробега
в данном случае может быть получен умножением рассчитанного показателя
?NL во гл п на коэффициент k в лин , учитывающий вспомогательный
линейный пробег.

Для переменного тока: ?М Sлин = 8947420,043

Для постоянного тока: ?М Sлин = 9969579,832

Месячная норма работы бригады определяется по формуле:

Lбр = 2L ? п ;

где ? п – количество поездок бригады в месяц:

Тмес

tоб

где Тмес – среднемесячная норма рабочих часов, равная 173, 1 ч;

tоб – норма времени на один оборот бригады, ч;

Vуч

t доп – время на приём и сдачу локомотива на один оборот бригады,

равное 0,33 ч.

Подставляем значения и производим расчёты.

Для переменного тока:

2 · 450

173,1

18,597

Lбр = 2 ? 450 ? 9,258 = 8332,198 ;

8947420,043

12 · 8332,198

Для постоянного тока:

2 · 450

173,1

19,89

Lбр = 7830,525 ;

9969579,83

12 · 7830,525

Электровозные бригады состоят из двух человек ( машиниста и помощника).
Общая численность работников локомотивных бригад Ч
рассчитывается в среднесписочном исчислении, т.е. с учётом замещения
больных, работников, находящихся в отпуске и выполняющих общественные
обязанности. Расчёт может быть выполнен по формуле:

Ч = 2 · Ч + 0,13 · Ч

где 2 – количество работников в бригаде;

0,13 – коэффициент на замещение для локомотивных бригад.

Для переменного тока:

Ч = 2 · 89,49 + 0,13 · 89,49 = 190,60 раб.

Для постоянного тока:

Ч = 2 · 106,098 + 0,13 · 106,098 = 225,98 раб.

10. Производительность труда локомотивных бригад измеряется количеством
тонно-километров брутто в год на одного работника бригады и
рассчитывается по формуле:

?P l бр

Ч лб

Переменный ток:

36810000000

190,6

Постоянный ток:

36730030960

225,98

11. Расход электроэнергии, кВт ? ч, рассчитывается исходя из объёма
работы в тонно-километрах брутто в год и нормы расхода электроэнергии на
измеритель 10000 ткм брутто, заданных по вариантам исходных данных.

1/4

3/4

1/4

3/4

%ектрификации на переменном токе:

368100 ? 132 = 48589200 кВт·ч

Расход электроэнергии для электрификации на постоянном токе:

367300,31 ? 134 = 49218241,49 кВт·ч

II. Расчёт стоимостных показателей по вариантам электрификации на
постоянном и переменном токе.

1. Расчёт капитальных затрат.

Капитальные затраты рассчитываются по элементам следующим образом:

а) стоимость парка электровозов рассчитывается по формуле:

Клок = Цл Мэ + Цл Мэ (Рл + Ррез) ;

где Цл – стоимость одного электровоза, тыс.руб.;

Мэ – эксплуатируемый парк электровозов, ед.;

Рл – коэффициент, учитывающий электровозы, находящиеся в

ремонте; принимаем равным 0,04;

Ррез – коэффициент, учитывающий электровозы, находящиеся в

резерве; принимаем равным 0,1.

Для переменного тока:

Клок = 3300 · 36 + 3300 · 36 ·(0,04 + 0,1) = 135432 тыс.руб.

Для постоянного тока:

Клок = 2890 · 42 + 2890 · 42 ·(0,04 + 0,1) = 138373 тыс.руб.

б) капитальные затраты на вагонный парк определяются по рассчитанному
ранее потребному парку вагонов и стоимости одного четырёхосного вагона:

для переменного тока К ваг = 2117 · 140 = 296380 тыс.руб. ;

для постоянного тока К ваг = 2255 · 140 = 315700 тыс.руб.

в) капитальные затраты на электрификацию определяются по стоимости
укрупнённых элементов сметы электрификации на 1 км эксплутационной длины
и общего протяжения линии.

для переменного тока К ваг = (300+160+60+62+90+160) ·450 = 374400
тыс.руб.;

для постоянного тока К ваг = (360+70+36+62+90+240) ? 450 = 386100
тыс.руб.

Стоимость грузов на колёсах с учётом средней продолжительности их
движения по участку рассчитывается по формуле:

Ц ? (Ггр + Гпор) ? L

365 ? Vуч ? 24

где Ц – средняя цена, руб., 1 т грузов, находящихся «на
колёсах»,

принимаемая в данном случае 2000 руб.

Для переменного тока:

2000 ? (36000000 + 24000000) ? 450

365 ? 49 ? 24

Для постоянного тока:

2000 ? (36000000 + 24000000) ? 450